基于超两亲分子的离子凝胶的制备及其响应行为研究

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1、硕士学位论文基于超两亲分子的离子凝胶的制备及其响应行为研究作者姓名胡燕学科专业材料学指导教师任碧野教授所在学院材料科学与工程学院论文提交日期2018年4月Fabricationandresponsivebehaviorstudyoftheiongelbasedonsupra-amphiphilesADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuYanSupervisor：Prof.RenBiyeSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要传统的表

2、面活性剂与聚电解质复合物自组装的研究由于其临界胶束浓度很低极易发生沉淀而受到了较大限制，为了获得均相的水溶性表面活性剂与聚电解质复合物，人们需要提高这种复合物在水溶液中的亲水性，因此通过各种聚合方法在聚电解质分子中引进亲水链段成了较常用的方法，通过亲水链段在水中的溶解性，能极大地增大复合物在水溶液中的溶解度。当亲水链段与疏水链段的比例控制在一个较窄的范围内时能使复合物形成透明均一的离子凝胶。离子凝胶由于复合物分子链的交缠具有丰富的微观网络结构，本身具有很高的电导率和特殊的柔性，在生物医药、气体分离、制动器和有机薄膜晶体管和柔性材料等方面展示出很大潜力。本文主

3、要制备了一种基于超两亲分子的多重响应性离子凝胶，其制备和研究过程如下：以两端都带有三硫键的聚乙二醇为大分子链移剂通过加入不同量的丙烯酸叔丁酯和异丙基丙烯酰胺进行可逆加成断裂链转移(RAFT)反应，合成了带有不同单体聚合度的三嵌段聚合物，并在三氟乙酸作用下使上述聚合物中的丙烯酸叔丁酯水解为丙烯酸；合成的目标嵌段聚合物在水中与十六烷基三甲基溴化铵进行复合形成超两亲分子，不同单体聚合度的嵌段聚合物所形成的超两亲分子样品具有不同的现象，优选丙烯酸聚合度为84，异丙基丙烯酰胺聚合度为37时制得的超两亲分子所形成的离子凝胶为标样，通过透射电镜和动态光散射测定其胶束形貌为

4、直径约55nm的球形，通过流体黏弹谱仪测定不同温度、pH值、阴阳离子计量比和盐浓度下的动态模量曲线，发现样品在上述条件变化下其自组装结构也随之发生变化，由此证实本工作制备的基于超两亲分子形成的离子凝胶确实具有多重响应性。关键词：RAFT反应；超两亲分子；离子凝胶IAbstractTraditionalstudiesontheself-assemblyofsurfactantsandpolyelectrolytecomplexeshavebeenlimitedduetothelowcriticalmicellesconcentrationthatarepron

5、etoprecipitation.Inordertoobtainhomogeneouswater-solublesurfactantsandpolyelectrolytecomplexes,thereisaneedtoincreasethehydrophilicityofthiscomplexinaqueoussolution.Therefore,theintroductionofhydrophilicsegmentsintothepolyelectrolytebyvariouspolymerizationmethodshasbecomeacommonmet

6、hod.Thesolubilityofthecomplexinaqueoussolutionincreasedbythesolubilityofthehydrophilicsegments.Whentheratioofthehydrophilicsegmenttothehydrophobicsegmentiscontrolledwithinanarrowrange,thecomplexcanformatransparentuniformiongel.Ionicgelshavearichmicroscopicnetworkstructureduetotheen

7、tanglementofthemolecularchainsofthecomposites.Theyareequippedwithhighelectricalconductivityandspecialflexibilityandshowinggreatpromiseinbiomedicine,gasseparation,brakes,organicthinfilmtransistors,andflexiblematerials.Inthispaper,amulti-responsiveionicgelbasedonsupra-amphiphileswasp

8、repared.Itspreparationandr